Фамилия Толовенкова — женская форма мужской фамилии Толовенков. В основе её лежит прозвище или нецерковное имя Толовенок. Этот разбор сразу даёт ключ к происхождению: суффикс -енок характерен для восточнославянских фамилий, особенно распространённых на территории современной Беларуси, юга России и Украины. Он указывал на молодое существо или сына: Толовенок буквально значил «маленький Толовий» или «сын Толова». Сама же основа Толов- восходит к слову «толова» — так в некоторых говорах называли голову, иногда с оттенком значения «большая голова» или «головастик». В переносном смысле прозвище Толова или Толовый могло закрепиться за человеком с крупной головой, либо за тем, кто выделялся умом, сообразительностью — по аналогии с «голован».

Фамилия образована по продуктивной модели: корень Толов- плюс уменьшительный суффикс -енок, к которому затем добавился русский фамильный суффикс -ов. Таким образом, Толовенков — это «сын Толовенка». Важно заметить, что в белорусской традиции фамилии на -ёнок (в русской передаче -енок) очень часты: достаточно вспомнить Купалёнок, Коваленок. Толовенков стоит в одном ряду с ними, но при этом основа «толова» встречается реже, чем, скажем, «голова» в фамилиях Головин, Голованов. Это придаёт фамилии некоторую диалектную или региональную окраску: носители, скорее всего, происходят из мест, где аканье и замена «г» на «т» не были редкостью, либо из среды, где слово «толова» бытовало как просторечное.

Ударение в фамилии падает, по всей видимости, на второй слог: Толове́нкова. Встречаются и варианты с ударением на последний слог, но для фамилий на -енков типично ударение на суффиксе. В исторических документах фамилия почти не мелькает — это редкая, «кабинетная» находка для ономаста. В современных справочниках и телефонных базах она единична, что только подтверждает её локальный характер. Предки носителей фамилии могли быть крестьянами или ремесленниками, получившими прозвище за внешнюю примету или характер, а затем передавшими его детям уже в форме отчества на -енок.